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El átomo

En la filosofía de la antigua Grecia,la palabra “átomo” se empleaba para referirse a la parte de materia más pequeña que podía concebirse

Estructura de la materia

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"la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidado sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos".

átomo

Estructura de la materia

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el físico Danés, Niels Bohr en 1913.

está constituido por dos partes principales: un núcleo donde estáconcentrada casi la totalidad de la masa y un nube de partículaselementales que rodea el núcleo y que se mueven alrededor de él.

Estructura de la materia

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el físico Danés, Niels Bohr en 1913.

Protones (+)

Neutrones(0)

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Átomos

Estructura de la materia

El núcleoEl núcleo del átomo a suvez de manera básica,está formado por dostipos de partículaselementales: unas concarga eléctrica elementalpositiva, llamadasProtones y otras sin cargaeléctrica, conocidas comoNeutrones.

Balance de cargaExisten las mismascantidades de protones yelectrones, el átomo eseléctricamente neutro. Noobstante los átomospueden perder uno o másde sus electrones paraconvertirse en un ION, dedice entonces que elátomo está ionizado.

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Átomos

Estructura de la materia

La nube de partículasLa nube que rodea elnúcleo está formada porpartículas elementales decarga negativa con muypoca masa, conocidascomo Electrones.

Electrones (-)

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Estructura de la materia

La materia consiste de partículas extremadamente pequeñas agrupadasjuntas para formar el átomo.Hay 92 ocurrencias naturales de estas agrupaciones de partículas llamadaselementos. Estos elementos fueron agrupados en la tabla periódica delos elementos en secuencia de acuerdo a sus números atómicos y pesoatómico.

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Estructura de la materia

El átomo esta formado por partículas extremadamente pequeñas juntasagrupadas. Al proceso que transcurre cuando uno o más elementos que secombinan para formar una sustancia compuesta se llama reacción química.Los elementos químicos se combinan entre sí por medio de enlaces.

Liga metálica de un material y enlaces existente para su configuración

El comportamiento de los materiales queda definido por su estructura, a nivelmicroscópico, en tanto la estructura electrónica de un átomo determina lanaturaleza de los enlaces atómicos que a su vez contribuye a fijar las propiedadesde un material dado.

Enlace metálico Enlace iónico Enlace covalente

Enlaces metálicos

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Se conforma con átomos de igual o parecida electronegatividad de cargapositiva, e involucran fuerzas interatómicas relativamente grandes.

Loa átomos comparten electrones que flotan cerca en una nube.

Enlaces metálicos

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La característica principal del enlace metálico es que los electrones devalencia no están asociados a cada átomo sino que forman parte delconjunto de electrones cedidos por el conjunto de átomos, nube electrónica,el enlace metálico no resulta direccional.Los electrones metálicos tienen el calificativo de electrones libres porque sulibertad de traslación permite justificar las altas conductividades eléctricasy térmicas de los metales.

Enlaces iónicos

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Es la unión de átomos de diferente electronegatividad que son por principiodonadores y aceptores de electrones, respectivamente. En el proceso deionización, los electrones del metal son transferidos al del no metal con lo quese alcanza mayor estabilidad, mínima energía libre.

Es el caso de NaCl – sal de mesa - con elementos metálicos, Na (sodio), comoelemento donador, y el no metálico, Cl (cloro) como aceptador.

Enlaces ionico

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Los enlaces iónicos se pueden formar entre elementos muy electropositivos(metálicos) y elementos muy electronegativos (no metales)

Se forman entre ionesopuestamente cargados porque se produce unadisminución neta de la energíapotencial para los ionesenlazados.Los sólidos sustentados porenlace iónico son losmateriales cerámicos: óxidosmetálicos, sales de ácidoshidrácidos, etc.

estructura cristalinade un enlace de sal

Enlaces covalente

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Se forma entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad yubicados muy próximos en la tabla periódica. Los átomos generalmentecomparten sus electrones externos con otros átomos, de modo que cadaátomo alcanza la configuración de gas noble.

enlace covalente dela molécula de H2

Enlaces covalente

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Se pueden formar enlaces múltiples de pares de electrones por un átomoconsigo mismo o con otros átomos.

estructura del diamante

1. Cristalinas, podemos obtenerestructuras cristalinas cuandopueden engarzarse por enlacescovalentes una serie de cadenaslineales de polímeros, es el caso delos polímeros termoestables,también como enlaces covalenteses la del diamante en el que losátomos de carbono se enlazanentre sí dando la estructuracristalina.

Las estructuras covalentes, pueden ser:

Enlaces covalente

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2. Amorfas, no cristalinas, cuando las cadenas del polímero no permiteconexiones laterales, termoplásticos.Los sólidos covalentes se obtienen por conformación de largas cadenas deunidades mínimas, monómeros. Cada monómero es el conjunto mínimoestable de los átomos unidos por enlaces covalentes.Por ejemplo, el monómero de etileno y la adición de n moléculas de etilenonos lleva al polímero, polietileno, siendo n el grado de polimerización, GP.

Enlaces covalente

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La representación espacial es una larga cadena donde los átomos de carbonohacen de columna a la que se enlazan los de hidrógeno.Podemos afirmar que estas estructuras lineales no son estructuras cristalinasporque la repetición espacial en cualquier dirección no se mantiene.

Evolución del modelo atómico

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Luego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph JohnThomson, se determinó que la materia se componía de dospartes, una negativa y una positiva. La parte negativa estabaconstituida por electrones, los cuales se encontraban según estemodelo inmersos en una masa de carga positiva a manera depasas en un pastel (de la analogía del ingles plum-puddingmodel).

Este modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford apartir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conocecomo el experimento de Rutherford en 1911. Representa unavance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que elátomo se compone de una parte positiva y una negativa, sinembargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positivase concentra en un núcleo, el cual también contienevirtualmente toda la masa del átomo, mientras que loselectrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo enórbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos

Estructura de los materiales

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Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógenotomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohrtrata de incorporar los fenómenos de absorción y emisión de los gases,así como la nueva teoría de la cuantización de la energía desarrolladapor Max Planck y el fenómeno del efecto fotoeléctrico observado porAlbert Einstein.

El átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro yelectrones movilizandose alrededor del núcleo en orbitas bien definidas.Las orbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas orbitas)

Después de que Louis-Victor de Broglie propuso la naturalezaondulatoria de la materia en 1924, la cual fue generalizada por ErwinSchröinger en 1926, se actualizó el modelo del átomo. En el modelode Schröinger se abandona la concepción de los electrones comoesferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo. En vez deesto, Schröinger describe a los electrones por medio de una función deonda, el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia enuna región delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad se conocecomo orbital. La gráfica siguiente muestra los orbitales para losprimeros niveles de energía disponibles en el átomo de hidrógeno yoxígeno.

Estructura de los materiales

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Fin … por ahora …